DD225975A1 - Vorrichtung zum lagesortieren von richtungsorientierten langen teilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist anwendbar zur automatischen Vereinzelung und Lageordnung von Werkstuecken, zur Positionierung fuer technologische Prozesse in Fertigung, Montage, Verpackung usw. Ziel der Erfindung ist es, eine einfache, funktionssichere, fuer eine breite Varietaet von Werkstueckformen anwendbare Vorrichtung fuer o. g. Anwendungszweck zu schaffen. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass in Laengsrichtung geordnete Werkstuecke anhand ihrer ausserhalb der Laengsachsenmitte angeordneten elektrisch leitenden Bauelemente in ihrer unterschiedlichen Lage erkannt und ueber die Verarbeitung der dabei erzeugten Informationen sortiert werden. Die Erfindung ist in der Automatisierungstechnik anwendbar. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterscheiden und Sortieren von Werkstücken unter Ausnutzung des elektrisch leitenden Charakters eines außerhalb der Längsachsenmitte des Werkstückes angeordneten und dieses radial umfassenden Bauelementes.

Voraussetzung für die Anwendbarkeit des Verfahrens sind: .

— das Vorhandensein von langen Werkstücken mit einem Dimensionsverhältnis "7^2,

— der elektrisch nicht leitende Werkstoff des Werkstückgrundkörpers,

— daß die Außenabmessungen der Enden an einem Werkstück sich nicht wesentlich unterscheiden.

Die Erfindung ist konzipiert für das Vereinzeln von Werkstücken aus dem ungeordneten in den richtungsgeordneten Zustand sowie für das Magazinieren der entsprechend der Lage unterschiedlichen und sortierten Werkstücke.

Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar bei der automatischen Vereinzelung und Lageordnung von Werkstücken zur Positionierung für technologische Prozesse der Fertigung, Montage, Verpackung usw.

Die durch die Anwendung der Erfindung entsprechend der Lagecharakteristik zu sortierenden Werkstücke können bevorzugt rotationssymmetrische, aber auch andere geometrisch regelmäßige Kant- und Formteile sein.

Als Werkstoff für den Werkstückgrundkörper sind im Sinne der Erfindung alle elektrisch nicht leitenden Stoffe geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Im Ergebnis der Recherche sind ausschließlich Lösungen bekannt, mit denen rotationssymmetrische Werkstücke entsprechend ihrer geometrischen Gestalt unterschieden und sortiert werden können.

Es sind Lösungen bekannt, mit denen Unterschiede im Außendurchmesser der Werkstückenden mechanisch durch Abstandsfühler erfaßt werden, indem bei definiertem Abstand der Fühler und gleichbleibender horizontaler Verschiebung des Fühlerträgers eine unterschiedliche horizontale Verschiebung des Werkstückes und damit eine Sortierung realisiert wird. Die Anwendbarkeit des Verfahrens beschränkt sich auf rotationssymmetrische Werkstücke mit deutlichem Unterschied im Durchmesser der Werkstückenden (Katalog d. VEB Kerb-Konus Dresden).

In der Patentschrift B 65 G 47/14128005 (DDR) wird eine Lösung beschrieben, in welcher mit einem pneumatisch beauflagten Taststift Werkstücke mit einseitig vorhandener Bohrung unterschieden und über entsprechende Signalverarbeitung durch Richtungsänderung eines Drehtisches sortiert werden.

Eine wesentliche Einschränkung in der Anwendbarkeit ergibt sich hier aus der Notwendigkeit der rotationssymmetrischen Gestalt und des Vorhandenseins eines einseitig vorhandenen geometrischen Merkmales.

Eine mit der hier vorgeschlagenen Erfindung vergleichbare Lösung stammt von dem gleichen Erfinder mit dem Titel „Verren und Vorrichtung zum Lageordnen von nichtmagnetischen langen, vorzugsweise rotationssymmetrischen Teilen" und wurde ebenfalls zum Patent angemeldet. Sie übernimmt das Lageorientieren jedoch mit eingeschränkter Anwendungsmöglichkeit, da nur eine spezieile Werkstückgruppe erfaßt wird. Der Grundkörper eines länglichen Werkstückes muß aus einem beliebigen nichtmagnetischen Werkstoff bestehen. Nur wenn sich an einem Werkstückende ein magnetischer Werkstoff befindet, der sowohl genügend Angriffsfläche für einen Magneten besitzt, ais auch ein freies, senkrechtes Hängen des Werkstückes an einem Magneten gewährleisten muß, kann die Lageordnung durchgeführt werden.

Für diese genannten speziellen Teile ist die Erfindung vorteilhaft nutzbar. Ihre Anwendungsbreite ist dadurch allerdings stark eingeschränkt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Werkstücke durch ein einfaches, funktionssicheres und für eine breite Varietät von Werkstückformen anwendbares Verfahren aus dem richtungsgeordnetem Zustand in ihrer definierten Lage zu erkennen und zu unterscheiden sowie die für das Sortieren nach den beiden Lagemöglichkeiten erforderlichen Informationen zu erzeugen. Damit soll die Voraussetzung für die automatisierte Realisierung nachgelagerter technologischer Prozesse der Fertigung, Montage, Verpackung usw. geschaffen werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Bei der Anwendung der Erfindung wird erreicht, daß in Längsrichtung geordnete Werkstücke anhand ihrer außerhalb der Längsachsenmitte angeordneten elektrisch leitenden Bauelemente in ihrer unterschiedlichen Lage erkannt und über die Verarbeitung der dabei erzeugten Informationen sortiert werden können.

Die Lageerkennung wird realisiert, während das Werkstück auf einem Transportband einen Kontaktbereich durchläuft.

Dieser Kontaktbereich besteht aus zwei nach dem Prinzip der Doppelpendeltür gegenüberliegend und um einen Drehpunkt schwenkbaren durch Federkraftbeauflagung in der Ausgangsposition definierten Kontakten A und B sowie einem in Transportrichtung um ein definiertes Maß versetzt und einseitig angeordneten Federkontakt C.

Die Lageerkennung erfolgt dabei durch die unterschiedliche Reihenfolge der beim Durchlaufen des Kontaktbereiches durch Berührung mit dem Werkstück erzeugten Signale.

Folgende Signalkombinationen sind möglich:

Signaikombination 1

Ordnungszustand: Das elektrisch leitende Bauelement liegt in Transportrichtung vor dem Längsachsenmittelpunkt. Beim Durchlaufen des Kontaktbereiches tasten die Pendeltüren die Werkstückkontur ab und stellen beim Berühren des elektrisch leitenden Bauelementes den Kontakt A-B her und erzeugen das Signal 1 a. Beim weiteren Durchlaufen wird die Pendeltür A gegen den Kontakt C gedrückt und erzeugt das Signal 2a unabhängig vom Werkstoffcharakter.

Signalkombination 2

Ordnungszustand: Das elektrisch leitende Bauelement liegt in Transportrichtung hinter dem Längsachsenmittelpunkt. 3eim Abtasten der Werkstückaußenkontur wird zuerst der Kontakt A-C hergestellt und das Signal 2a gegeben. Das Signal 1 a wird erst nach Überschreiten des Längsachsenmittelpunktes gegeben, wenn der Kontakt A-B durch Berührung des elektrisch leitenden Bauelementes hergestellt wird.

Signalkombination 3

Ordnungszustand: Am Werkstück ist kein elektrisch leitendes Bauelement vorhanden (Ausschuß). Es wird nur der Kontakt A-C hergestellt und das Signal 2a gegeben, der Kontakt A-B kommt nicht zustande.

Diese Signalkombinationen werden erzeugt bei Werkstücken, bei denen sich das metallisch leitende Bauelement am Werkstückende befindet oder bei Werkstücken, bei denen die Dimensionen der Werkstückkontur zum Werkstückende hin kleiner sind als die des metallisch leitenden Bauelementes.

8ei Werkstücken, deren Dimensionen der Werkstückkontur zum Werkstückende hin größer sind als die des metallisch leitenden Bauelementes ist die Anordnung eines weiteren Kontaktes A (in der Ausführung den Kontakten A und B entsprechende) zwischen den Kontakten A und C erforderlich. Der Abstand zwischen den Kontakten A und A' ist entsprechend dem Abstand des metallisch leitenden Bauelementes vom Werkstückende geringfügig größer zu wählen. Bei dieser Variante wird in den Signalkombinationen das Signal 2a nicht durch den Kontakt A-C, sondern durch den Kontakt A'-C erzeugt. Nach der Lageerkennung durchläuft das Werkstück einen zweiten Kontaktbereich, in welchem entsprechend der Lagemöglichkeiten zwei Berührungskontakte angeordnet sind, die zum Zweck der Sortierung mit mechanischen Elementen (Fallklappe, Auswerfer usw.) gekoppelt sind. Diese Berührungskontakte I und Il lösen beim Kontakt mit dem Werkstück die Signale 1 b bzw. 2 b aus.

Die Kontakte bzw. Signale beider Kontaktbereiche sind über UND-Schaltungen miteinander verknüpft und ermöglichen folgende Sortiervarianten:

Variante 1

Wenn Signal 1 vor Signal 2 a ausgelöst wurde, wird bei Auslösung des Signales 1 b der Sortiermechanismus aktiviert, es öffnet eine erste Fallklappe.

Variante 2

Wenn Signal 1 a nach Signal 2 a ausgelöst wurde, erfolgt bei Auslösung des Signales 1 b keine Aktivierung, sondern bei Auslösung des Signales 2b wird der mit dem Berührungskontakt Il gekoppelte Sortiermechanismus aktiviert, es öffnet die zweite Fallklappe.

Variante'3

Wenn Signal 1 a nicht ausgelöst wurde, erfolgt weder bei Auslösung des Signales 1 b noch von 2 b die Aktivierung eines Sortiermechanismus und das Werkstück verläßt den Kontaktbereich unsortiert.

Als Prämisse ist bei der Schaltverknüpfung gesetzt, daß das jeweils zuerst ausgelöste Signal 1 a oder 2a die primäre Bedeutung für die weitere Signalverarbeitung erhält.

Darüber hinaus ist durch eine entsprechende räumliche Zuordnung der Kontaktbereiche durch Gewährleistung eines abgestimmten Abstandes zwischen den Werkstücken und unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung zu sichern, daß die Anlage vor Eintritt des nächsten Werkstückes in den Kontaktbereich der Lageerkennung die Ausgangsstellung einnimmt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die erfindungsgemäße Ausführung ist aus den Zeichnungen Fig. 1 bis 8 ersichtlich:

Fig. 1: Vorrichtung zum Lagesortieren von richtungsorientierten langen Teilen (Schematische Anordnung in der Draufsicht) Fig.2: Rotorzuteiler und Pufferschacht der linken Bearbeitungsstation

Fig.3: Prinzip des getrennten Zuführens der in den zwei unterschiedlichen Lagen befindlichen Werkstücke zum Zuteiler Fig.4: Detaildarstellung des ersten Kontaktbereiches A-B und A-C (Signale 1 a und 2a) Fig. 5: Detaildarstellung des zweiten Kontaktbereiches zur Entstehung der Signale 1 b und 2 b Fig.6: Detaiidarstellung des Überganges Werkstückförderer — Abrollblech — Förderband Fig.7: Darstellung des Herausförderns, Richtungsorientierens und Übergebens der Werkstücke aus dem Werkstückbehälter zum Förderband und

Fig.8: Schaltübersicht über die Signale 1 a, 1 b, 2a, 2b zur Betätigung der Fallklappen Das Beispiel soll anhand der Sortierung von Holzgriffelementen (12), die über eine einseitig am Werkstückende angeordnete Metallhülse (121) verfügen, zum Zweck der Montage auf die Angeln von Maurerkellen erläutert werden. Die Werkstücke (12) befinden sich ungeordnet in einem Werkstückbehälter (1) und werden mit einem Werkstückförderer (2) durch Aufnahmeklauen (21) aus dem Behälter (1) transportiert. Die Aufnahmeklauen (21) sind so geschaffen, daß stets nur ein Werkstück (12) quer zur Förderrichtung aufgenommen werden kann. Nach dem Herausfördern gelangen diese über ein Abrollblech (22) richtungsorientiert auf ein Förderband (13), wo sie durch Führungselemente (3) diesen Ordnungszustand beibehalten. Anschließend erreichen die Werkstücke (12) einen ersten Kontaktbereich (4) zur Erkennung der Lage. Befindet sich die Metallhülse (121) des Werkstückes (12) inTransportrichtung vorn, entsteht eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Pendeln (41) und (42). Das ermöglicht einen Signalübergang A-B, 1 a genannt.

Dieses Signal betätigt die Schaltschütze (17) und (18). Zur Betätigung des ersten Zugschalters (16) für die Fallklappe (6) muß nur noch das Signal 1 b erfolgen. Vorher aber wird durch das Werkstück (12) das Pendel (41) an den Federkontakt (43) gedruckt, der Kontaktübergang A-C löst das Signal 2a aus. Dieses Signal spielt für die Orientierung der in dieser Richtung liegenden ι Werkstücke (12) keine Rolle, da die Werkstücke (12) nach Verlassen des ersten Transportbandes (13) auf ein zweites Transportband (14) gelangen, wo sie auf Grund der Schräglage dieses Bandes an der seitlich angebrachten Führung entlanggleiten und die erste Fallklappe (6) erreichen, an dem ein Federkontakt (51) bei Berührung das Signal 1 b gibt und der Befehl an den ersten Zugschalter (16) zum Öffnen der Fallklappe (6) erfolgt.

Gelangen die Griffe mit der Hülse nach hinten in den Kontaktbereich erfolgt bei der Berührung der Pendel (41) und (42) keinelektrischer Übergang von A nach B. Danach wird das Pendel (41) an den Federkontakt (43) gedrückt, es erfolgt Kontaktübergang von A nach C, das Signal 2a wird gegeben und dadurch Schaltschütz (19) betätigt. Somit wird die Zuleitung für Schaltschütz (17) unterbrochen und das danach folgende Signal 1 a, ausgelöst durch die Metallhülse (121) am Ende des Werkstückes (12), hat keinen Einfluß auf das Betätigen der Fallklappe (6), auch wenn am Federkontakt (51) das Signal 1 b gegeben wird. Dadurch wird das Werkstück weitertransportiert und erreicht eine zweite Fallklappe (7). Dort befindet sich ebenfalls ein Federkontakt (52), der das Signal 2b erteilt, welches mit Signal 2a als UND-Schaltung gekoppelt ist und an den Zugschalter (16) den Befehl zum Öffnen der zweiten Fallklappe (7) erteilt.

Das Schaltschütz (18) dient der Ausschußaussortierung. Nur wenn auf jeden Fall das Signal 1 a gegeben wird, unabhängig von der Richtung der Werkstücke (12), werden die Signale 1 b und 2 b wirksam.

Ansonsten bleiben beide Fallklappen (6) und (7) geschlossen und das Werkstück (12) fällt am Ende des Transportbandes (14) in einen Ausschußbehälter (15).

Die in den zwei möglichen Lagen befindlichen Werkstücke (12) sind nun getrennt. Sie gelangen in getrennte Pufferschächte (8) und (8') und anschließend über Rotorzuteiler (9) und (9') in eine Weiterverarbeitungslage, wo sie durch Arbeitszylinder (10) und (10') auf eine positionierte Maurerkelle (11) gepreßt werden.

Die Vereinzelung, Sortierung und Magazinierung der Werkstücke (12) ist ein diskontinuierlicher Prozeß, weil nicht gewährleistet ist, daß mit jeder Aufnahmeklaue (21) ein Werkstück (12) vereinzelt wird. Die Weiterverarbeitung über den Rotorzuteiler erfolgt dagegen kontinuierlich nach festgelegter Taktzeit.

Deshalb ist eine Zwischenbevorratung der sortierten Werkstücke (12) in den Pufferschächten (8) und (8') erforderlich. Über die Kontaktgeber (81, 82) wird eine Füllstandskontrolle in den Pufferschächten (8) und (8') realisiert und die Signalverarbeitung zum Zu- und Abschalten der Vereinzelungs-, Sortier- und Magazinieranlage ausgelöst. Eine Abstimmung des Werkstückdurchsatzes je Zeiteinheit beider Prozesse ist über die Arbeitsgeschwindigkeiten der Bestandteile der Gesamtanlage erforderlich.

Claims (6)

Erfindungsansprüche:

1. Vorrichtung zum Sortieren und Richtungsorientieren länglicher Teile ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem Werkstückbehälter (1) ein Werkstückförderer (2) angeschlossen ist, dessen Förderung zu einem Förderband (13), welches mit Leiteinrichtungen versehen ist, hin erfolgt und an das sich ein schräggestelltes Förderband (14) mit zwei Klappen (6) und (7) anschließt, wobei die Klappe (6) zum Pufferschacht (8) und die Klappe (7) zum Pufferschacht (8') führt und beide Pufferschächte in einen Rotorzuteiler (9) einmünden, der an eine linke und ein rechte Arbeitsstation angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich die Klappen (6) und (7) auf der nach unten geneigten Seite des Förderbandes (14) befinden.

3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (1 a) und (1 b) sowie (2a) und (2b) durch eine UND-Schaltung miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontaktgeber (81) und (82) zur Füllstandskontrolle des Pufferschachtes (8,8') angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeklauen (21) des Werkstückförderers (2) so gestaltet sind, daß immer nur ein Werkstück quer zur Förderrichtung aufnehmbar ist.

Hierzu

6 Seiten Zeichnungen